FR2471485A1

FR2471485A1 - Correcteur electronique d'angle d'avance a l'allumage en fonction du cliquetis et de la charge d'un moteur

Info

Publication number: FR2471485A1
Application number: FR7930179A
Authority: FR
Inventors: Robert Deleris
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1981-06-19
Also published as: US4347820A; EP0030491A1; EP0030491B1; DE3070596D1; FR2471485B1

Abstract

SYSTEME DE CALCUL ET DE REGLAGE DE L'OPTIMALISATION DE L'AVANCE A L'ALLUMAGE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AU MOYEN D'UN SYSTEME DE DETECTION DE CLIQUETIS REMARQUABLE EN CE QU'IL COMPREND UN INTEGRATEUR 15 INCORPORANT UNE CAPACITE D'INTEGRATION 42 ET UN MICRO-CALCALUTEUR 20 COMPORTANT NOTAMMENT: UN COMPTEUR 23 CONNECTABLE A UN CAPTEUR DE PRESSION 32, UN ETAGE DE CALCUL 24 DE LA VALEUR MOYENNE DE BRUIT INTEGRE, UN ETAGE DE CALCUL 27 D'UN SEUIL DE DETECTION DE CLIQUETIS ET UN ETAGE DE CALCUL 28 DE LA VALEUR DE DECALAGE A TRANSMETTRE A L'ETAGE DE SORTIE. UTILISE EN AUTOMOBILE, AVIATION.

Description

247 1 485

CORRECTEUR ELECTRONIQUE D'ANGLE D'AVANCE A L'ALLUMAGE EN FONCTION

DU CLIQUETIS ET DE LA CHARGE DU MOTEUR.

La présente invention due à la collaboration de M. R. DELERIS est relative àun correcteur électronique d'angle d'avance à l'allumage d'un moteur thermique à combustion interne à allumage commandé en

fonction du cliquetis et de la charge du moteur.

L'amélioration du cycle de combustion a toujours préoccupé le moto-

riste et a été l'un des éléments directeurs de la modification de l'architecture des chambres de combustion et de l'augmentation du taux de compression. En effet, ce dernier paramètre conditionne directement le rendement thermodynamique du moteur. Malheureusement, l'augmentation du taux de compression déplace la zone d'apparition du cliquetis vers le maximum de la courbe du couple appliqué au moteur en fonction de l'angle d'avance à l'allumage et, si l'on continue à augmenter le taux de compression du moteur, la garde de protection d'avance par rapport

au cliquetis conduit à faire fonctionner le moteur avec des caractéris-

tiques qui le pénalisent plus qu'avec un taux de compression plus faible. Néanmoins, il peut être intéressant d'utiliser des moteurs à haut taux de compression notamment pour améliorer le rendement de combustion dans les charges partielles. Dans ce but, si l'on veut conserver un moteur ayant des performances acceptables en accélération, il convient de ne pas le pénaliser dans ses phases transitoires et de le protéger de l'apparition de cliquetis dans son fonctionnement en

phase stabilisée.

Divers dispositifs de protection d'un moteur vis-à-vis du cliquetis sont connus du technicien. Ils agissent soit sur l'augmentation de la

richesse du mélange, soit sur la diminution de l'avance à l'allumage.

La première solution est réalisée implicitement dans le dispositif de dosage de carburant par l'intermédiaire d'une pompe de reprise qui enrichit le mélange dans les phases d'accélération et avec les dispositifs d'automaticité du carburateur agissant au voisinage de la pleine charge et qui enrichissent également le mélange; la seconde solution n'est vraiement efficace que lorsque le moteur fonctionne en

régime stabilisé.

Dans la demande de brevet N' 79/10 598 déposée par la demanderesse

le 26 Avril 1979 pour "Système de calcul et de réglage de l'optima-

lisation de l'avance à l'allumage", on a déjà décrit et revendiqué, suivant un premier aspect de l'invention, un procédé de calcul et de réglage de l'optimalisation de l'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne au moyen d'un système de détection du cliquetis à 2l'aide d'un capteur tel qu'un accéléromètre rigidement fixé sur la culasse du moteur, procédé remarquable en ce que l'on fait subir un traitement analogique au signal accélérométrique comportant notamment l'intégration du signal à l'intérieur d'une fenêtre déterminée; on convertit le signal résultant sous forme numérique; on calcule une valeur moyenne C proportionnelle aux n coups de cliquetis précédents on calcule deux seuils de comparaison S et S2 qui sont chacun une fonction linéaire de la valeur moyenne C calculée précédemment; on compare la valeur accélérométrique intégrée sous forme numérique,à chacun de ces seuils et l'on en déduit l'existence ou l'absence d'une valeur de précliquetis et/ou de cliquetis audibles que l'on utilise

ensuite pour agir sur l'avance programmée de l'allumage électronique.

Dans la même demande de brevet et suivant un second aspect de l'inven-

tion on a décrit et revendiqué un système de calcul et de réglage de l'optimalisation de l'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne au moyen d'un système de détection du cliquetis à partir d'un capteur tel qu'un accéléromètre rigidement fixé sur la culasse du

moteur, système remarquable en ce qu'il comprend des moyens de trai-

tements analogiques du signal prélevé sur l'accéléromètre, ces moyens comportant notamment un intégrateur, des moyens logiques de commande

de l'intégrateur, un convertisseur analogique-numérique et un micro-

calculateur comportant notamment un séquenceur, un étage de calcul d'une valeur moyenne C proportionnelle aux n coups de cliquetis précédents, deux étages de calcul de seuils de comparaison (S1, S2) qui sont chacun une fonction linéaire de la valeur moyenne C calculée précédemment et des moyens pour en déduire l'existence ou l'absence

d'une valeur de précliquetis et/ou de cliquetis audibles.

Dans ce dispositif précédent, l'utilisation d'une valeur moyenne sur n

coups occupe beaucoup de place dans la mémoire du microcalculateur.

Les études qui ont été poursuivies depuis le dép3t de ce premier brevet ont montré que l'on'peut calculer la valeur moyenne C en tenant compte de la valeur moyenne précédente affectée d'un coefficient multiplicateur k et en tenant compte de la nouvelle valeur mesurtu Pt qu'il n'est pas indispensable de calculer deux seuils de cliquetis,

l'utilisation d'un "seuil de précliquetis" n'étant nullement fonda-

mentale. Néanmoins, les cylindres sont traités successivement un par un pour la détection et la valeur moyenne C est calculée à partir des données relatives à un cylindre déterminé à un instant donné. On a -3- donc autant de valeurs moyennes que de cylindres. On préfère donc se limiter au calcul d'un seul seuil de cliquetis et tenir compte

d'informations relatives à la charge du moteur pour déterminer les -

stratégies de décalage de l'avance à l'allumage. Le dispositif objet de la présente invention est donc conçu de préférence pour modifier l'angle d'avance à l'allumage lors de la détection de signaux de cliquetis différemment suivant l'état de fonctionnement du moteur et

le temps écoulé depuis la détection des derniers signaux de cliquetis.

Dans les phases de -fonctionnement stabilisé du moteur, l'apparition de signaux de cliquetis est le résultat d'un déplacement de la limite du cliquetis sous l'influence de paramètres qui n'ont pas été pris en compte lôrs de la programmation de la loi d'avance. Il convient donc de décaler le point d'avance de façon à supprimer le cliquetis sans trop désadapter le moteur; ce décalage diminue progressivement en fonction du nombre d'allumages en vue de revenir à la loi de base programmée. Dans les phases de fonctionnement transitoire du moteur, notamment en période d'accélération, l'apparition de signaux de cliquetis est le résultat d'une désadaptation de la richesse du mélange ou d'un temps de réponse trop long du dispositif d'allumage. Il faut donc décaler d'une valeur plus importante que précédemment le point d'avance à l'allumage de façon à faire disparaître les signaux de cliquetis. De plus la diminution de ce décalage en fonction du nombre d'allumages pour revenir à la loi programmée doit être plus importante que dans le cas du fonctionnement précédent. Dans les phases de décélération pendant lesquelles l'apparition de signaux de cliquetis est quasi nulle, le dispositif doit être prévu pour remettre les dispositifs de décalage à zéro. Il convient toutefois d'être prudent lors de la remise à zéro du décalage et de temporiser arpès une accélération de façon à anticiper le décalage lors de deux ou de plusieurs accélérations rapprochées séparées par des décélérations, Y. phénomène survenant, par exemple, lors d'un changement de rapports de

boîte de vitesses.

La méthode la plus efficace pour mesurer et détecter l'apparition du ciquetis est l'analyse des signaux de pression dans les chambres de combustion. Cette solution est conteuse par le type des capteurs qu'elle nécessite et par leur nombre: un par cylindre. On préfère donc analyser les vibrations de la culasse du moteur au moyen d'un accéléromètre de type sismique. Le signal de l'accéléromètre est 4 4- traité par un-filtre passe-baude centré sur la fréquence de résonance de la chambre dé combustion de façon à éliminer au maximum les bruits

situés en dehors de la bande de résonance de la chambre de combustion.

Un redressement simple ou double alternance permet de transformer le -

signal alternatif en signal continu. L'examen de ce signal -iontre une partie due au bruit de combustion d'amplitude variable en fonction de la vitesse dé rotation du moteur et de l'angle d'avance à l'allumage aux environs du maximum de la pression dans un cylindre et une partie d'amplitude variable en fonction de la vitesse de rotation du moteur

correspondant à l'excitation de la culasse par les soupapes. L'inté-

gration du signal de l'accéléromètre, filtré et redressé dans une fenêtre angulaire centrée aux environs du maximum de pression dans le cylindre, permet d'accroître la dynamique de la mesure et de n'effectuer l'analyse que dans une zone o le cliquetis est possible. Une fenêtre débutant au point mort haut (P.M.H.) de chaque cylindre et durant entre 30 et 40 degrés de rotation de vilebrequin donne des résultats acceptables sur tous les types de moteurs utilisés. A partir du signal intégré et après comparaison avec un seuil prédéterminé, on peut

détecter électroniquement la présence de cliquetis.

Une des caractéristiques de la présente-invention réside dans l'utili-

sation d'un seuil de détection variable en fonction de la valeur moyenne du signal intégré, cylindre par cylindre. Ceci permet de tenir compte des dispersions de sensibilité du capteur utilisé, du gain de l'électronique de traitement, du bruit propre à un même type de moteur, de la transmission des bruits au travers de la culasse, de la position de l'accéléromètre sur la culasse du moteur et du niveau de bruit propre à chaque cylindre. Tout mode de génération de la fenêtre peut être utilisé tel que boucle P.L.L. à verrouillage de phase synchronisée sur un signal de P.M.H., codeur optique, ou génération à partir de l'allumage électronique associé à la présente invention comme elle est réalisée. A partir de la donnée de bruit relative à la combustion lors d'un cycle moteur, on détermine une valeur moyenne du bruit puis une valeur seuil qui soit un critère de la détection du cliquetis, on définit une valeur de décalage relativement à la loi d'avance à l'allumage si l'on a ou si l'on a eu détection de cliquetis et l'on envoie cette valeur de décalage au calculateur principal d'avance à l'allumage. L'ensemble de ce traitement peut s'effectuer par un processus analogique ou par un processus numérique mais, compte tenu des progrès technologiques des circuits numériques et de l'utilisation de plus en plus courante

de circuits à microcalculateur, le choix a été arrêté sur une réali-

sation pratique faisant usage d'un microcalculateur de type 8048 de la firme américaine "INTEL". Le codage numérique de la valeur intégrée du bruit pourrait être réalisé à l'aide d'un convertisseur analogiquenumérique. En vue d'optimaliser le nombre de composants, on s'est arrêté à la technique de l'intégrateur double rampe. Après àvoir chargé le condensateur de l'intégrateur pendant la durée de la fenêtre de mesure, on le décharge

à courant constant et l'on mesure le temps de décharge qui est direc-

tement proportionnel à la valeur de la tension intégrée. Le microcal-

culateur délivre sur une de ses sorties un signal rectangulaire à la fréquence de 400 kcHz, il suffit de compter avec le compteur interne le nombre d'impulsions pendant la phase de décharge de l'intégrateur. Une méthode relativement simple pour connaître l'état de fonctionnement du moteur est d'analyser la pression dans le collecteur d'admission. On peut donc définir un fonctionnement à pleine charge ou en charge partielle par comparaison avec un seuil fixe; par différenciation par rapport au cycle précédent, on déduit si l'on est en accélération, dérivée positive, en décélération dérivée négative ou en fonctionnement stabilisé dérivée nulle. En vue de réduire le nombre de composants, on choisit un capteur de pression à sortie numérique délivrant une fréquence en fonction de la pression dans le collecteur d'admission et l'on utilise le compteur interne du microcalculateur dans son mode de fonctionnement en fréquencemètre. Il suffit pour cela de compter avec le compteur interne du microcalculateur pendant un temps déterminé le

nombre d'impulsions délivrées par le capteur de pression. Le calcu-

lateur principal d'avance à l'allumage, effectuant en parallèle des calculs d'avance à partir d'une cartographie programmée, fonctionne indépendamment du générateur de signal de correction suivant l'invention et interroge le microcalculateur de ce dernier sur la

valeur de correction de l'avance par l'intermédiaire d'une inter-

ruption externe. Le microcalculateur lui renvoie un train d'impulsions dont le nombre est égal à la valeur du décalage à effectuer. On suppose que toute action de décalage s'effectue dans le même sens, en diminuant l'avance. L'utilisation d'un microcalculateur permet donc d'acquérir des données, d'exécuter des calculs, d'obtenir des -6 - résultats, la partie la plus importante étant le traitement de ces données en vue d'obtenir un résultat qui est ici la valeur du décalage de l'angle d'avance à l'allumage en présence de signaux traduisant l'existence de cliquetis avec une valeur de décalage modulée en fonction du mode de fonctionnement du moteur et en fonction du temps. La valeur moyenne du bruit intégré dans la fenêtre de mesure étant variable, notamment en fonction de la vitesse, il est préférable de calculer une valeur moyenne après chaque cycle de combustion en l'individualisant cylindre par cylindre. Pour limiter la place en

1W mémoire correspondant au stockage de x valeurs élémentaires corres-

pondant aux x allumages précédents et des n cylindres, on préfère utiliser une valeur moyenne réactualisée par la dernière valeur de bruit. On ajoute algébriquement à la valeur moyenne précédente une partie de l'écart entre la dernière valeur et la valeur précédente

suivant la formule -

s = s n-I n n - I k dans laquelle k est une constante de filtrage et est générallement une valeur dépendant du signe de la différence de façon à obtenir une

bonne réponse dynamique dans les phases transitoires.

A partir de la valeur moyenne ainsi définie, on détermine une valeur de seuil déterminant la détection de cliquetis en tenant compte de la distribution de la valeur moyenne précédemment définie; dans les faibles régimes o S est une valeur faible, un décalage d'une valeur n constante est suffisant. Dans le cas des régimes élevés o S a une n valeur élevée, on fait intervenir la valeur de S dans le calcul du seuil de cliquetis qui répond à la formule C = K2 + K 3Sn dans laquelle K2 et K3 sont des coefficients dépendant seulement des paramètres physiques liés à l'utilisation de l'invention, à savoir: type de moteur utilisé, gain et emplacement du capteur de cliquetis. Le fonctionnement du moteur en charge stabilisée ou non définit un décalage et un retour à la loi prgrammée lors de la détection de cliquetis. En fonctionnement stabilisé, le décalage lors de chaque détection de cliquetis est faible pour ne pas trop désadapter le moteur; le retour à la loi programmée est relativement lent pour ne pas provoquer de phénomène de pompage. En phase d'accélération, il convient de se protéger du cliquetis, aussi le décalage est-il -7important si l'on détecte du cliquetis, mais le retour à la loi programmée est rapide. En phase de décélération, il n'y a pas à craindre de cliquetis, aussi remet-on à zéro les dispositifs de décalage de façon à retrouver le plus rapidement possible la loi programmée. Dans le cas d'un changement de vitesse o l'on a succes- sivement des phases d'accélération, de décélération et d'accélération, il convient de temporiser la remise à zéro de façon à être dans les mêmes conditions de décalage en vue de la seconde accélération et à être déjà décalé si l'on a eu une détection de cliquetis lors de la

première accélération.

D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui suit et

qui n'est donnée qu'à titre d'exemple. A cet effet, on se reportera au dessin joint dans lequel: - la figure 1 représente, sous forme de schémabloc, l'architecture générale du circuit électronique suivant l'invention, - la figure 2 est un organigramme illustrant le fonctionnement de la logique de commande du microcalculateur, - la figure 3 est un organigramme illustrant le fonctionnement de l'étage de calcul de la valeur moyenne de bruit à l'intérieur du microcalculateur, - la figure 4 est un organigramme illustrant le fonctionnement de l'étage de calcul de la valeur de seuil de cliquetis à l'intérieur du microcalculateur, - la figure 5 est un organigramme illustrant la programmation du microcalculateur appliquant une stratégie d'o résulte le calcul de la valeur de décalage de l'angle d'avance à l'allumage en fonction de la pression et du cliquetis, et, - la figure 6 illustre un mode de réalisation de l'étage de sortie du microcalculateur dialoguant avec le calculateur principal de valeur

d'avance à l'allumage.

Les mêmes références désignent les mêmes élements sur les différentes figures. A la figure, I à laquelle on se réfère d'abord, un accéléromètre 10 de nature piézoélectrique vissé sur la culasse d'un moteur à combustion interne, qui n'a pas été représenté en un endroit approprié, est relié par sa sortie à un amplificateur de charge Il connecté lui-même à un filtre passe-bande 12 actif par exemple dans la bande de fréquences de 6 à 9 kHz. La sortie du filtre passe-bande 12 est reliée en entrée à 8 - un redresseur 13 relié à un intégrateur 15 par l'intermédiaire d'un commutateur 34 dont une seconde borne d'entrée 41 est reliée à un générateur de courant constant 14 en vue de pouvoir décharger à courant constant un condensateur 42 situé dans l'intégrateur 15 qui s'est chargé avec le signal issu de l'accéléromètre 10 après que ce dernier ait été amplifié, filtré, redressé et intégré pendant le passage d'une fenêtre de mesure dont la durée est commandée à partir du point 30 par

un conducteur 31 agissant sur la position du bras mobile du commu-

tateur 34. L'intégrateur 15 est relié par sa sortie à la première entrée d'un comparateur 16 recevant sur sa seconde entrée une valeur de seuil de comparaison établie dans un circuit 17. La sortie du comparateur 16 est reliée par un conducteur 43, d'une part, à une

entrée d'une logique de commande 21 située à l'intérieur d'un micro-

calculateur 20 qui est, par exemple, du type 8048 de la firme améri-

caine "INTEL", d'autre part, à une première entrée d'une porte logique 35 à fonction ET reliée par une seconde entrée 46 à une sortie de la logique de commande 21. Le microcalculateur 20 comprend, en outre, les étages suivants: un oscillateur interne 22 et un compteur 23, un étage de calcul 24 de la valeur moyenne de bruit, un étage 27 de calcul du seuil de détection de cliquetis, un étage 28 de calcul de la valeur du signal de décalage de l'avance à l'allumage, une mémoire de données 25, un étage de sortie 26 de la valeur du décalage et une mémoire 29 de la valeur de décalage. La logique de commande 21 est connectée par une seconde entrée au conducteur 31 de commande de la position du commutateur 34 et par ses sorties aux étages de calcul 24, 27 et 28 aux mémoires 25 et 29 et par un conducteur 45-à une entrée d'une seconde porte logique 38 à fonction ET reliée par sa seconde entrée et un conducteur 33 à un capteur de pression 32 qui mesure la pression dans le collecteur d'admission du moteur. L'oscillateur interne 22 est commecté par une première sortie à l'étage de sortie 26 de la valeur de décalage et par une seconde sortie à la première entrée d'une troisième porte logique 36 à fonction ET connectée par sa seconde entrée à la sortie de la première porte logique 35 à fonction ET et par sa sortie à la première entrée d'une porte logique 37 à fonction OU connectée- par sa seconde entrée à la sortie de la seconde porte logique 38 à fonction ET et par sa sortie 44 à une entrée du compteur 23 qui est relié par sa sortie à la mémoire de données 25. La mémoire de données 25 est en communication avec l'étage de calcul de

2 4 7 1 4 8 5

-9- la valeur moyenne de bruit 24 et avec l'étage de calcul de la valeur de décalage 28, ce dernier en liaison par une entrée avec l'étage de calcul du seuil de détection de cliquetis 27 et par une sortie à la mémoire de la valeur de décalage 29, cette dernière en relation par une sortie avec l'étage de sortie 26 de la valeur de décalage. Ce dernier étage de sortie 26 à la réception d'un signal "envoi", transmis sur un conducteur 39, transmet sur son conducteur de sortie 40 un nombre d'impulsions égal à la valeur de décalage calculée en direction du calculateur central de valeur d'angle d'avance à

l'allumage.

Le fonctionnement de l'unité logique de commande 21 située à l'intérieur du microcalculateur 20 va maintenant être décrit à l'aide d'un exemple

de réalisation illustré par l'organigramme de la figure 2.

D'une manière générale, le début de l'organigramme est référencé D une flèche accompagnée d'une telle lettre, comme c'est le cas au bas de la figure 2, signifie un retour au début de l'organigramme. Comme cela est habituel en logique programmée, les différents tests de branchement réalisés par des organes comparateurs sont repérés sous la forme de losange à diagonale verticale, tandis que les opérations sont repérées sous la forme de rectangles. Le résultat des tests est repéré I dans le cas o il est positif et 0 dans le cas o il est négatif et

détermine les différentes voies de branchement.

Lors d'une première étape 210, le système est dans l'attente du début

de la fenêtre de mesure, communiqué par le conducteur 31 de la figure 1.

Quand le signal correspondant a été reçu, on passe à l'étape 211 au cours de laquelle on mesure la pression d'air dans le collecteur d'admission. A cet effet par le conducteur 45 sortant de la logique de commande 21 de la figure 1, on autorise les impulsions délivrées par le capteur de pression 32 à être comptabilisées dans le compteur 23 après passage du signal dans les portes logiques 38 et 37 pendant un temps déterminé. Le compteur 23 travaille en fréquencemètre de façon à obtenir une valeur numérique qui traduise la pression de l'air dans le collecteur d'admission. La fenêtre de mesure de cliquetis est placée

juste après le P.M.H. et dure par exemple 320 de volant moteur.

Pendant cette fenêtre de mesure de bruit le signal transmis par le conducteur 31 branche directement, par l'intermédiaire du commutateur 34, l'intégrateur 15 sur la sortie du redresseur 13. Le losange suivant 212 matérialise l'attente de la fin de la fenêtre qui survient à l'arrivée

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d'un signal de niveau logique bas sur le conducteur 31 de la figure 1.

A la réception de ce signal, l'étape suivante 213 est déclenchée. Elle correspond au début de la rampe décroissante de l'intégrateur 15, c'est-adire que, par le commutateur 34, le générateur de courant constant 14 est connecté à l'entrée de l'intégrateur 15 et provoque la décharge du condensateur 42 qui s'est chargé précedemment. Par le conducteur 46 de sortie de la logique de commande 21 de la figure 1, on autorise par l'intermédiaire des portes logiques 35 et 36 à fonction ET les impulsions délivrées par l'oscillateur interne 22 à gtre comptabilisées dans le compteur 23 durant le temps o la valeur de charge du condensateur 42 l'intégrateur 15 est supérieure au seuil de comparaison donné à la sortie de l'étage 17. Le compteur 23 travaille

alors en périodemètre afin d'apprécier la durée de décharge du conden-

sateur 42 qui est la mesure de la tension maximale à laquelle il a été précédemment chargé et qui correspond à la valeur intégrée du bruit

dans la fenêtre de mesure déterminée à partir de l'entrée 30.

A l'étape suivante 214, la logique de commande 21 engage le calcul du seuil de cliquetis dans l'étage 27 du microcalculateur pendant le temps de décharge du condensateur 42. Le losange 215 correspond à l'attente de la fin de la mesure de la tension de bruit. Cette mesure, une fois terminée, permet le passage à l'étape 216 o la logique de commande 21 engage le calcul de la valeur de décalage dans l'étage 28 du microcalculateur 20. Ce calcul une fois terminé, lors de l'étage 217, la mise en mémoire 29 de la valeur de décalage qui vient d'être calculée en 28 s'effectue sous la commande de la logique 21. Le losange suivant 218 correspond à un test sur la détection du cliquetis. En effet, la dernière étape 219 correspond au calcul de la valeur moyenne de bruit dans l'étage 24 du microcalculateur 20 et ce calcul ne s'effectue pas s'il y a eu détection de cliquetis. En présence de

cliquetis, cette dernière étape 219 est supprimée.

La figure 3 est un organigramme illustrant le fonctionnement de l'étage de calcul 24 de la valeur moyenne de bruit à l'intérieur du microcalculateur 20. Cet étage de calcul 24 comporte une mémoire de stockage 240 de la valeur moyenne de bruit S I et une mémoire de stockage 241 de la valeur instantanée de bruit Ai, toutes deux connectées par leurs sorties en parallèle sur les entrées d'un étage 242 dans lequel s'effectue le calcul de la différence A. - S. Suivant

1 n-

le signe de cette différence qui apparaît sur un conducteur de sortie 247, un étage 244 -sélectionne une valeur k de diviseur

2 4 7 1 48 5

_ IlI -

introduite dans un étage 243 appelé module de division qui est raccordé également à la sortie de l'étage 242 donnant la valeur de la différence A. - Sn 1 Le module de division 243 est connecté par sa sortie à un étage 245 dans lequel s'effectue le calcul de la nouvelle valeur de bruit suivant la formule:

- 3. S

s= s + (1) n n -I k Cet étage 245 est connecté par le conducteur 247 à la sortie de l'étage 242 dans lequel a été effectué le calcul de la différence A. - S I pour en recevoir le signe et également à la mémoire de 3. n- stockage 240 par l'intermédiaire de la liaison 248 pour recevoir la

valeur moyenne de bruit précédente S 1.

L'étage de calcul 24 se termine par un étage 246 représentant une étape au cours de laquelle la nouvelle valeur moyenne S qui vient d'être calculée est stockée dans la mémoire 240 en prévision du calcul

suivant.

La figure 4 est un organigramme donnant le détail de l'étage de calcul 27

de la valeur de seuil de cliquetis à l'intérieur du microcalculateur 20.

Ce nouvel étage de calcul comprend tout d'abord une mémoire 240 de la valeur moyenne de bruit qui est celle utilisée à l'étage de calcul précédent 24. La mémoire 240 est connectée par sa sortie à l'entrée d'un étage 271 dans lequel s'effectue la multiplication k 3Sn -1 puis de l'étage 271, on passe à l'étage 272 o l'on ajoute la valeur k2 à la quantité précédemment calculée. L'étage de calcul 27 se termine par une mémoire 275 de stockage de la valeur C de seuil de cliquetis qui répond donc à l'équation: C = k 3Sn - I + k2 (2) dans laquelle k est une valeur de décalage et k3 un coefficient multiplicateur. La figure 5 est un organigramme de l'étage de calcul 28 de la valeur de correction du décalage à l'intérieur du microcalculateur 20 appliquant une stratégie en fonction de la pression, du cliquetis et du cycle de fonctionnement danslequel on se trouve, à savoir accélération, décélération, régime à charge stabilisée ou non, régime de charge partielle ou de pleine charge. On part d'une position de mémoire 320 o l'on a mémorisé la mesure de la pression du cycle précédent et d'une position de mémoire 321 indiquant la mesure de la pression du cycle de calcul et de mise en mémoire en vue du cycle suivant. Ces deux mémoires 320 et 321 sont connectées par leurs

2',71484

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sorties comme entrées à un étage 322 dans lequel se calcule la diffé-

rence de pression entre les deux mesures précédentes, valeur à partir de laquelle s'élabore la stratégie. On examine au poste 323 s'il y a stabilité dans le régime de pression, c'est-à-dire si la différence de pression en valeur absolue-est inférieure à un seuil p1: si oui, on passe à droite du losange 323, sinon on passe à gauche. Supposons que l'on constate en 323 que la pression n'est pas stable. On examine

alors au poste 324 si l'on est en régime d'accélération. Dans l'affir-

mative, on passe au poste 342 o l'on recharge à la valeur m0 la durée de la temporisation mémorisant l'accélération. On mémorise ainsi une accélération à l'aide d'un monostable numérique situé dans une

mémoire de temporisation de l'étage de calcul 28.

A titre d'exemple, la valeur zo varie de 400 à 800 coups d'allumage.

On passe alors au losange 345 au niveau duquel s'effectue le test DECALAGE: savoir si oui ou non il y a décalage de l'avance. S'il y a effectivement décalage, on passe au poste 346 o l'on décrémente le décalage tous les m, allumages, m_ étant une valeur numérique comprise entre 150 et 300. On parvient ensuite au test de CLIQUETIS en 334 auquel on parvient directement si le test DECAL en 345 donne un résultat nul. Si le test 334 est positif on passe à l'opération 335 au cours de laquelle on augmente-tous les décalages de la quantité n1, ni étant une valeur numérique comprise entre 6 et 8. Après quoi on fait

un second test sur DECAL pour déterminer une valeur maximale de déca-

lage M en 338. Si le test se révèle positif, on parvient en 339 o l'opération consiste à ramener le décalage à h valeur maximale, après

quoi le présent cycle est terminé.

Si les tests 334 et 338 ont révélé un résultat négatif, on sort de l'organigramme. Si le test 324 n'a pas révélé d'accélération, on passe

au test 341 sur la TEMPORISATION.

A l'aide du registre TEMPO, on mémorise temporairement une accélé-

ration transitoire, ce qui peut faciliter le fonctionnement du moteur en le soulageant pour le futur immédiat. En effet, si l'on imagine de la part du conducteur le scénario de conduite suivant: il accé1hre et provoque du cliquetis; immédiatement après il relâche le pied pour changer de vitesse puis accélère à nouveau; le moteur profite alors une seconde fois de la correction établie lors de l'accélération précédente pour franchir le cap de la seconde accélération sans cliquetis. Le registre TEMPO correspond à un monostable numérique qui est

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décrémenté sitSt que l'on n'est plus en accélération. Le registre TEMPO est un monostable numérique qui est mis à son maximum par une accélération et qui permet d'inhiber toute opération de remise à zéro

de décalage quand on est en régime de décélération.

Si le test sur TEMPO est positif, on passe en 344 o l'opération consiste à décrémenter le registre de TEMPO à chaque allumage. Si le test 341 donne un résultat nul, on passe en 343 o l'opération consiste à ramener à zéro tous les décalages. Les opérations 343 et 344 ont une

sortie commune qui les amène directement à la fin de l'organigramme.

On a passé en revue la stratégie suivie quand le test 323 a révélé une instabilité dans le régime de la pression. On passe à présent à l'examen de la stratégie quand le test 323 révèle que la pression est stable. On quitte le losange 323 sur sa droite pour parvenir au test 325 sur la TEMPO. Si celle-ci n'est pas nulle, on en vient à l'opération 326

qui consiste à décrémenter la TEMPO comme à l'opération 344.

La sortie de l'opération 326 rejoint la sortie gauche du test 325, cas o la TEMPO est nulle, et cette sortie commune amène au test 327

consitant à voir si oui ou non le moteur à combustion interne fonc-

tionne à pleine charge. Du résultat découlent deux stratégies légèrement

différentes quoique suivant des chemins parallèles.

Ces deux stratégies de fonctionnement en charge stabilisée diffèrent de la stratégie de fonctionnement en charge non stabilisée. En effet, dans les deux premiers cas on est en régulation d'avance à proximité du cliquetis et les corrections ne s'effectuent que sur le cylindre dont on vient de mesurer le bruit; dans l'autre cas la correction

d'avance porte sur tous les cylindres.

Supposant que l'on est effectivement en pleine charge, le test 329 établit si oui ou non il y a DECALAGE de l'avance à l'allumage. Si l'on constate qu'il y a effectivement décalage, l'opération 331 consiste à décrémenter le décalage tous les rn3 allumages, rn3 est une

quantité numérique dont la valeur est comprise entre 1 000 et 2 000.

La sortie de l'opération 331 rejoint la sortie gauche du test 329 dans le cas ou l'on constate un décalage nul et l'on passe alors au test 332 pour déterminer si oui ou non il y a CLIQUETIS. Dans l'affirmative, on passe à l'opération 337 qui consiste à augmenter le DECALAGE pour le cylindre considéré de la quantitén3, valeur positive égale à un ou deux. A la sortie de l'opération 337 on passe au test 338 déjà rencontré

précédemment au cours duquel on détermine la valeur maximale du déca-

lage. Si le test 332, comme le test 334 précédemment rencontre,

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permet d'établir qu'il n'y a pas cliquetis, le présent cycle est terminé. Si le test 327 sur la PLEINE CHARGE a révélé que l'on n'est pas dans cette condition, on passe à gauche au test 328 pour déterminer si, oui ou non, il y a DECALAGE. Si l'on constate qu'il v a effectivement décalage, l'opération 330 consiste à décrémenter ce décalage tous les m2 allumages, 102 est une quantité numérique dont la valeur est comprise entre 400 et 800. La sortie de l'opération 330 rejoint la sortie gauche du test 328 dans le cas o l'on constate un décalage nul et l'on passe alors au test 333 pour déterminer si oui ou non il y a CLIQUETIS. Dans l'affirmative, on passe à l'opération 336 qui consiste à augmenter le décalage pour le cylindre considéré de la quantité n2,

valeur positive pouvant aller de trois à cinq. A la sortie de l'opé-

ration 336 on passe au test 338 déjà rencontré précédemment au cours duquel on détermine la valeur maximale du décalage. Si le test 333, comme les tests 332 et 334 déjà rencontrés, permet d'établir qu'il n'y

a pas cliquetis, le présent cycle est terminé.

La figure 6 représente un mode de réalisation de l'étage de sortie 26

du calculateur 20. Cet étage 26 travaillant suivant un mode de fonction-

nement par interruption externe n'est pas signalé dans l'organigramme de la figure 2 car son emplacement n'est pas défini dans la succession des tâches logiques mais est défini par le calculateur principal

d'avance à l'allumage lors du besoin d'une valeur de décalage corrigée.

On retrouve les conducteurs 39 et 40 représentés déjà à la figure 1.

Le conducteur 39 appelé conducteur d'envoi parvient à l'entrée de chargement d'un décompteur 260 relié par ses entrées à une mémoire 29

de la valeur de décalage et par ses sorties à un détecteur de zéro 261.

La sortie de ce dernier est reliée à une entrée d'une porte logique 262 à fonction ET dont la seconde entrée reçoit les impulsions engendrées par l'horloge interne du microcalculateur 20. La sortie de cette porte ET 262 est reliée à l'entrée horloge du décompteur 260 qui est en

liaison également pour le conducteur 40 avec la sortie du microcal-

culateur 20 qui transmet la valeur de décalage au calculateur principal

d'angle d'avance à l'allumage.

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Claims

REVENDICATIONS ) Procédé de correction électronique de l'angle d'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne au moyen de la détection de signaux de bruit de combustion à l'aide d'un capteur tel qu'un accéléromètre rigidement fixé à la culasse du moteur suivant lequel on fait subir au signal accélérométrique un traitement analogique comportant notamment l'intégration dans une fenêtre de mesure de largeur déterminée pour en déduire une valeur du signal de bruit Ai intégré dans ladite fenêtre de mesure, caractérisé: - en ce que l'on calcule une valeur moyenne S de bruit intégré qui n est constamment réactualisée par la dernière valeur prélevée, suivant la formule A - - - i n -I (1) + n n-I k dans laquelle Sn l est la valeur moyenne précédente; Ai est la dernière valeur prélevée du bruit intégré; k est un coefficient de filtrage numérique de réactualisation de la valeur moyenne, - en ce que l'on définit un seuil de détection de cliquetis C par la formule: C = k3.Sn - I + k2 dans laquelle:k est un coefficient multiplicateur et k une valeur -3 - de décalage, - en ce que l'on compare la dernière valeur de bruit intégré Ai au seuil de détection de cliquetis C défini à partir de la valeur Sn relative au même cylindre, - et en ce qu'en fonction du résultat de la comparaison précédente on corrige le point d'avance à l'allumage suivant une stratégie qui dépend de l'état de fonctionnement du moteur.

2 ) Procédé de correction électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on calcule une valeur moyenne Sn pour chaque cylindre du moteur à partir des valeurs de bruit A. relatives à ce

même cylindre.

) Procédé de correction électronique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque la dernière valeur A. est inférieure à la valeur moyenne Sn - l on prend pour le coefficient k dans la formule (1) une valeur comprise entre 4 et 10. En ce que, lorsque la dernière valeur Ai est comprise entre la valeur moyenne S l et le seuil de détection de cliquetis C, on prend k égal à 2 ou 3 dans la formule (1), et en ce que l'on s'abstient de calculer une nouvelle

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valeur moyenne S lorsque la dernière valeur A. est supérieure au n 1 seuil de détection de cliquetis C. ) Procédé de correction électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure la pression dans le collecteur d'admission; en ce que l'on mémorise la valeur d'une mesure jusqJau

cycle de mesure suivant et en ce que l'on détermine l'état de fonction-

nement du moteur par différentiation des deux dernières mesures de pression et par comparaison de la mesure de pression avec un seuil fixé.
5 ) Procédé de correction électronique suivant les revendications I et

4, caractérisé: - en ce que, lors de la détection de cliquetis, on augmente la valeur de décalage du point d'avance à l'allumage d'une valeur importante en phase d'accélération, 15. d'une valeur moyenne en fonctionnement stabilisé, charge partielle, d'une valeur faible en fonctionnement stabilisé à pleine charge, - en ce que l'on procède à un écrêtage de la valeur de décalage qui ne peut dépasser une valeur maximale, - en ce qu'en l'absence de détection de cliquetis, le gradient de diminution de la valeur de décalage est élevé en phase d'accélération, moyen en fonctionnement stabilisé charge partielle, faible en fonctionnement stabilisé à pleine charge, - et en ce que l'on remet à zéro la valeur de décalage dans les phases

de décélération.

) Procédé de correction électronique suivant les revendications 1,

4 et 5, caractérisé en ce que, lors de la détection de cliquetis, on

augmente la valeur de décalage de tous-les cylindres en phase d'accé-

lération et du seul cylindre considéré en phase stabilisée.
70) Procédé de correction électronique suivant les revendications 1, 4

et 5, caractérisé en ce que l'on déclenche une temporisation lors de chaque accélération qui bloque la remise à zéro des valeurs de décalage

lors des phases de décélération suivant immédiatement une phase d'accélé-

ration.
8 ) Procédé de correction électronique suivant les revendications 1,

4 et 5, caractérisé en ce qu'à la suite de l'augmentation initiale de la valeur de décalage inhérente à la détection de cliquetis, la correction ultérieure de l'angle d'avance à l'allumage s'effectue

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toujours dans le sens d'une diminution de celui-ci.

) Procédé de correction électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de cliquetis est choisi à la limite inférieure des coups de bruit élevé lors d'un fonctionnement du moteur à pleine charge. ) Correcteur électronique d'angle d'avance à l'allumage en fonction du cliquetis et de la charge pour un moteur à combustion interne à l'aide d'un capteur tel qu'un accéléromètre rigidement fixé à la culasse du moteur du type comprenant des moyens de traitement analogiques du signal prélevé sur l'accéléromètre, ces moyens comprenant notamnient un intégrateur, des moyens logiques de commande de l'intégrateur, un comparateur de niveau de tension, un microcalculateur du type comportant une logique de commande, un oscillateur interne, un compteur et des mémoires et un étage de sortie recevant notamment les valeurs successives de correction de décalage calculées par le microcalculateur,

caractérisé en ce que l'intégrateur (15) comprend une capacité *d'inté-

gration (42) dans laquelle est mémorisé le signal de bruit détecté à partir de l'accéléromètre (10) et qui est ensuite déchargée par un

système (14) à courant constant; en ce que le compteur (23) du micro-

calculateur (20) est relié soit à un capteur de pression (32), soit à l'oscillateur interne (22) par l'intermédiaire d'un ensemble de portes logiques (35-38) à fonction ET et OU et en ce que le-microcalculateur comprend. un étage (24) de calcul de la valeur moyenne de bruit intégré Sn; un étage (27) de calcul d'un seuil de détection de cliquetis et un étage de calcul (28) de la valeur de correction du

décalage à tansmettre à l'étage de sortie.

I1 ) Correcteur électronique d'angle d'avance à l'allumage suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le compteur interne (23) du microcalculateur fonctionne en fréquencemètre en liaison avec le capteur de pression (32) du collecteur d'admission pendant la durée de ladite fenêtre de mesure, tandis qu'il fonctionne en périodemètre en dehors de ladite fenêtre de mesure pour mesurer la durée de décharge

du condensateur (42) de l'étage d'intégration (15).
12 ) Correcteur électronique d'angle d'avance à l'allumage suivant la revendication 11, caractérisé par des moyens comportant un ensemble de portes logiques (35 à 38) sous la commande de la logique de commande (21) du microcalculateur (20), moyens qui permettent audit compteur interne (23) de comptabiliser les impulsions délivrées par

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ledit capteur de pression (32) pendant la durée de ladite fenêtre de mesure et de comptabiliser les impulsions délivrées par l'oscillateur interne (22) durant le temps o la charge dudit condensateur (42) est

supérieure à un seuil de comparaison (16-17).
130) Correcteur électronique d'angle d'avance à l'allumage suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'étage de calcul (28) de la valeur de correction du décalage comprend une première position de mémoire (320) dans laquelle est mémorisée la mesure de la pression du cycle précédent et une seconde position de mémoire (321) dans laquelle est mémorisée la mesure de la pression du cycle de calcul suivant, et en ce que ces deux positions sont connectées par leurs sorties à un étage (322) de calcul de la différence de pression entre les deux

mesures.
14 ) Correcteur électronique d'angle d'avance à l'allumage suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'étage de calcul (28) de la valeur de correction du décalage comprend en outre un monostable numérique qui est mis à sa position maximale par une accélération et permet de surseoir à toute opération de remise à zéro du décalage si

l'on se trouve en régime transitoire.